纤维复合塑料构件制造技术

本发明专利技术涉及一种用于制造具有力引入结构(5)的纤维复合塑料构件的方法，在其中将承载板件(1)、尤其有机板件作为插入物插入注塑模具的复制塑料构件的阴模的模腔中，亦即在释放注塑模具的复制力引入结构(5)的阴模的子腔(39)的情况下，并且在注塑步骤中为了形成力引入结构(5)将纤维强化的塑料材料(15,17)注入空着的子腔(39)中。根据本发明专利技术，为了提高力引入结构(5)的构件刚度和强度，在执行注塑步骤之前，将金属插入物(9)插入还空着的子腔(39)中而在注塑步骤中由塑料材料(15,17)来注塑包封。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于制造具有力引入结构的纤维复合塑料构件的方法以及一种根据权利要求8的前序部分所述的这样的纤维复合塑料构件。
技术介绍
这样的纤维复合塑料构件在车辆领域中例如被用作电池支架壁(Batterietraegerwand)，其例如被集成到车辆的后座壁中。车辆的牵引用电池可旋抒在这样的电池支架壁处，由此尤其在碰撞情况中高负载作用到电池支架壁的旋接点上。在这种类型的现有技术中，这样的纤维复合塑料构件的材料结构设计成使得其一方面承受高碰撞负载而另一方面重量轻。这种类型的纤维复合塑料构件如此具有至少一个承载板件、例如有机板件以及由纤维强化的塑料物质(Kunststoffmasse)后注塑的力引入结构。在本申请中，有机板件应理解成由无端纤维强化的、热塑性的纤维复合塑料制成的板件。有机板件在此可由不同的无端纤维材料(例如碳、玄武岩)和不同的热塑性基质系统(例如聚酰胺、聚丙烯)构成。在现有技术中，为了提供旋接附件在加工技术上复杂地将容纳孔钻到力引入结构中，旋接套(Schraubbuchse)作为金属插入物可集成到容纳孔中，可将牵引用电池旋接在旋接套处。例如由文件DE 10 2011 014 538 B3和W0 2004/094175 A1已知用于制造这样的纤维复合塑料构件的方法。具有附加的金属插入物的上述纤维复合塑料构件的制造可在加工技术上复杂地执行并且因此不适合用于大批量加工方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于制造具有力引入结构的、尤其双层的纤维复合塑料构件的大批量的、成本有利的加工方法，亦即尤其具有集成的可高负载的力引入和/或腐蚀保护。该目的通过权利要求1或8的特征来实现。在从属权利要求中公开了本专利技术的优选的改进方案。在根据本专利技术的方法中，通常首先将第一承载板件、尤其有机板件作为插入物插入注塑模具(5口1':^281188￥611?61^)的复制塑料构件的阴模(如831:；^；1；'01'111)的模腔中。这在释放注塑模具的复制力引入结构的阴模的子腔(Te i 1 kammer)的情况下实现。接着，在注塑步骤中将纤维强化的塑料材料注入还空着的子腔中，由此形成后注塑的力引入结构。根据权利要求1的特征部分，为了提高构件刚度和强度在执行注塑步骤之前附加地将金属插入物(Metalleinleger)插入还空着的子腔中。然后在注塑步骤期间由塑料材料注塑包封金属插入物。以该方式在注塑步骤期间不仅形成力引入结构，而且附加地还将加强的金属插入物集成到力引入结构中。上面概括说明的根据本专利技术的方法作为第四方法步骤集成在以下优选的工序中:1.(例如借助于红外线福射)将有机板还(Organoblech-Zuschnitt)加热到处理温度上； 2.用于优选地由CFK制造具有装配孔的下部的有机板插入物的成形和冲裁过程； 3.(例如利用红外线辐射器)中间加热用于短纤维强化的注塑物质的更好的连结； 4.将至少一个金属的插入件(例如旋接套)插入注塑模具中，利用优选地由GFK构成的塑料材料来后注塑(Hinterspritzen)下部的有机板插入物，并且通过金属插入件的注塑包封在金属的插入件与下部的有机板插入物的碳纤维之间实现腐蚀保护； 5.在外部的成形工位(Umformstat1n)中使优选地由CFK构成的上部的有机板插入物成形；以及 6.使上部的有机板插入物和力引入结构焊接连接(例如通过镜面焊接(Spiegelschweissen))，焊上并且取出构件。利用上述工序得到以下优点:如此可实现具有双层结构、后注塑的GFK肋结构和高负载的力引入元件以及腐蚀保护的集成的热塑性FVK金属复合构件。此外，在有机板成形时进行冲裁过程。在模具中导出冲裁余料。此外，可将金属力引入元件(也就是说金属的插入物)无腐蚀地与碳强化的有机板结合。此外，可通过红外线镜面焊接和压制将有机板和GFK力弓I入结构的接合副焊接在一起。接下来再次特别强调本专利技术的另外的特征:如此对于双层的实施方案可将另外的第二承载板件(也就是说上面提及的上部的有机板插入物)与已形成的塑料构件拼接在一起。这优选地可在镜面焊接步骤中进行，在其中将第二承载板件与塑料构件材料配合地连接，亦即在中间置入金属插入物和注入的塑料材料的情况下以及在形成空心型材(Hohlprof i 1)(其被力引入结构、优选地桁架式肋结构贯穿)的情况下。在特别优选的应用情况中，力引入结构可具有旋接附件。在此，金属插入物可以是例如柱状的旋接套，其以其金属端侧通过承载板件的旋接孔向外暴露。在这样的情况中，基于相关的材料选择在金属插入物与有机板件的强化纤维之间是否存在化学势很重要，在其中在过早腐蚀方面防止直接的电接触。在这样的情况中，金属插入物优选地可相对于承载板件无接触地伸过承载板件的横截面设计得较大的装配孔。由此形成的在金属插入物端侧和旋接孔的孔边缘之间的环形间隙优选地可利用塑料物质来填充。对此，当空着的环形间隙是复制力引入结构的子腔的组成部分时，是有利的。在该情况中，在上面提及的注塑步骤中，利用塑料材料来填充子腔并且因此也填充空着的环形间隙，由此在有机板件与金属插入物之间设置有有效的电绝缘。由此提供有效的腐蚀保护，其例如实现有机板件中的碳纤维和金属插入物的铝材料的结合，而不存在腐蚀风险。反之，在没有这样的腐蚀保护的情况下，在金属插入物和有机板件之间的材料选择可能将被限制于有机板件中的玻璃纤维上和/或不锈钢插入物(代替铝插入物)。在进一步提高构件刚度方面，纤维复合塑料构件的双层实施方案是有利的。对此，可将具有第二承载板件的塑料构件(例如同样有机板件)与塑料构件接合。这在中间置入金属插入物和后注塑的塑料材料的情况下实现，其力引入结构贯穿双层构件的此外存在的空心型材。优选地，可将第二承载板在镜面焊接步骤中材料配合地与塑料构件连接。代替镜面焊接，任何其它焊接方法、例如摩擦焊接也是可能的。在注塑步骤之前的冲裁步骤中，可将旋接孔冲裁到第一和/或第二承载板件中。备选地，也可利用热的芯轴压出旋接孔，以便不打断连续的纤维。除了例如在有明确相关性或不相容备选方案的情况中，前面所阐述的和/或在从属权利要求中给出的本专利技术的有利的构造和/或改进方案可单独地或者但是也可相互任意组合地应用。【附图说明】以下根据附图来详细阐述本专利技术及其有利的构造和改进方案以及其优点。其中: 图1以分解图示出双层的纤维复合塑料构件； 图2显示了在塑料构件的组装位置中沿着图1中的剖面1-Ι的极其放大的部分剖示图； 图3a至3f分别示出用于制造在图1和2中所示的塑料构件的方法步骤；以及图4示出了穿过具有集成的冲裁系统的上模和下模的剖示图。【具体实施方式】在图1中以分解图显示了双层的纤维复合塑料构件的实施例。因此，塑料构件由下部的有机板插入物1以及上部的有机板插入物3和布置在之间的力引入结构5构成。力引入结构5具有桁架式分布的肋7，其分别在两个被力引入结构5注塑包封的旋接套9处星形地汇合。力引入结构5此外具有注塑的边缘部(Umrandung) 7a，其侧向地包围承载板件1并且由此补偿在成形时产生的加工不精确性。因此可省去事后对FVK构件修边。力引入结构5是后注塑的纤维强化的塑料物质，而这两个上部的和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造具有力引入结构(5)的纤维复合塑料构件的方法，在其中将承载板件(1)、尤其有机板件作为插入物插入注塑模具的复制塑料构件的阴模的模腔中，亦即在释放所述注塑模具的复制所述力引入结构(5)的阴模的子腔(39)的情况下，并且在注塑步骤中为了形成所述力引入结构(5)将纤维强化的塑料材料(15,17)注入空着的所述子腔(39)中，其特征在于，为了提高所述力引入构件(5)的构件刚度和强度，在执行所述注塑步骤之前将金属插入物(9)插入还空着的所述子腔(39)中而在所述注塑步骤中由所述塑料材料(15,17)来注塑包封。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：K卡奇，M埃莱本，O特格，W南德尔，M迈尔，KH霍耶，
申请(专利权)人：大众汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE